基于钞票国徽的鉴伪方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及钞票鉴伪技术领域，尤其是涉及一种基于钞票国徽的鉴伪方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，国内外银行对于机器鉴别钞票真伪的技术越来越严格，传统的鉴伪方法是采用多光谱图像检测技术，利用紫外图像、红外图像等分析钞票的真伪。但伪钞的制作手段不断提高，鉴伪技术仍需改进，应多方面的检测钞票的真伪情况以提高鉴伪准确率。


技术实现要素：

3.基于此，本发明的目的是提出一种基于钞票国徽的鉴伪方法、装置和电子设备，在现有技术的基础上，本技术截取钞票上的国徽图像，进行图像处理后，拟合计算出国徽上半部分的特征曲线，从而对国徽部分进行二次鉴别，这一方法还能够避免不同机器的差异导致鉴伪结果错误、提高准确率。
4.第一方面，本发明实施例提供一种基于钞票国徽的鉴伪方法，所述方法包括：s1:分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像；s2：根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）；s3：根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程；s4:将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。
5.进一步地，步骤s2包括：s2-1：以二值化图像左上角的像素点为坐标原点建立初始坐标系，自上而下逐行从左到右遍历每一个像素点；s2-2：当首次遍历到的像素点的像素值小于预设的第一阈值，将该像素点作为顶点；s2-3：以顶点为原点建立第一坐标系；s2-4：根据所述第一坐标系以及二值化图像的每个像素点的像素值确认国徽边缘的取样坐标。
6.进一步地，步骤s2-4包括：以第一坐标系的x轴开始逐行向下从左到右遍历每一个像素点，对于每一行，当首次出现像素值小于第一阈值的像素点时，将该像素点的坐标作为取样坐标之一存入取样库；当该行连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且所述q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c，将连续q个像素点的前一个像素点作为取样坐标之一存入取样库。
7.进一步地，步骤s2-4还包括：对于无法采集到连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且所述q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c的行，则不采集该行以下的取样坐标。
8.进一步地，步骤s3包括：s3-1：根据样本二值化图像的取样坐标，确认初步的抛物线方程，一个取样坐标对应一个抛物线方程，每一个抛物线方程对应一个系数p；s3-2：将初步的抛物线方程的多个系数p做平均，得到该样本二值化图像的的特称曲线的系数；s3-3：对所有的样本二值化图像均执行步骤s3-1和s3-2，得到每张样本二值化图像的特称曲线的系数，再将所有样本二值化图像的特称曲线的系数的平均值作为标准特征系数，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程。
9.进一步地，步骤s4包括：s4-1：将待识别二值化图像的取样坐标的横坐标x分别带入上述标准特征曲线方程，分别得到相应的y；s4-2:将待识别二值化图像的取样坐标的纵坐标y分别带入上述标准特征曲线方程，分别得到相应的x；s4-3:将y分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的y进行对比，得到多个第一差值，同时，将x分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的x进行对比，得到多个第二差值；s4-4：若第一差值中有大于a个小于纵向误差阈值；且第二差值中大于b个小于横向误差阈值，则待识别钞票为真币。
10.进一步地，步骤s1包括：s1-1：分别计算初始采集的真钞样本钞票和待识别钞票的倾斜角度，根据所述倾斜角度对真钞样本钞票和待识别钞票进行旋转矫正，得到各自的矫正钞票图像；s1-2：根据预设的矩形区域的坐标，在矫正钞票图像中粗略截取以得到粗切割图像；对所述粗切割图像再次进行切割，得到细切割图像，其中，所述细切割图像用于体现国徽上半部分曲线的形状；s1-3：将上述细切割图像进行二值化、去噪，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像。
11.第二方面，本技术实施例提供一种基于钞票国徽的鉴伪装置，所述鉴伪装置包括：预处理模块，用于分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像；取样坐标确认模块，用于根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）；标准曲线拟合模块，用于根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程；鉴伪模块，用于将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。
12.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至7中任一项所述基于钞票国徽的鉴伪方法的步骤。
13.本发明实施例的有益效果如下：本发明的目的是提出一种基于钞票国徽的鉴伪方法、装置和电子设备，在现有技术的基础上，本技术截取钞票上的国徽图像，进行图像处理后，拟合计算出国徽上半部分的特征曲线，从而对国徽部分进行二次鉴别，这一方法还能够避免不同机器的差异导致鉴伪结果错误、提高准确率。
14.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
15.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配
合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的一种于钞票国徽的鉴伪方法的流程图；图2为本发明实施例提供的一种二值化图像的示意图；图3为本发明实施例提供的一种粗切割图像的示意图；图4为本发明实施例提供的一种细切割图像的示意图；图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本技术应用于纸币钞票鉴伪的技术场景中。
实施例
21.本发明提供一种基于钞票国徽的鉴伪方法，该方法的流程图如图1所示。该方法包括：s1:分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像。
22.具体地，对于任意一张钞票的二值化图像示意图，如图2所示。
23.s1的预处理过程包括：s1-1（旋转）：分别计算初始采集的真钞样本钞票和待识别钞票的倾斜角度，根据所述倾斜角度对真钞样本钞票和待识别钞票进行旋转矫正，得到各自的矫正钞票图像。
24.s1-2（截取）：根据预设的矩形区域的坐标，在矫正钞票图像中粗略截取以得到粗切割图像；对所述粗切割图像再次进行切割，得到细切割图像，其中，所述细切割图像用于体现国徽上半部分曲线的形状。
25.具体地，粗切割图像能够保证国徽图像的完整性。粗切割图像如图3所示，细切割图像如图4所示。
26.s1-3（二值化）：将上述细切割图像进行二值化、去噪，得到二值化图像，其中，二值
化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像。
27.具体地，二值化图像如图2所示。
28.在此，二值化图像可以使国徽前景与其背景分离，避免由于背景干扰拟合特征曲线的准确性。
29.对于去噪过程，个别细切割图像的初步二值化图像的特征曲线附近可能存在干扰点，因此，本技术使用非局部均值技术对初步二值化图像的特征曲线边缘进行去噪，进一步减小背景像素点对拟合国徽特征曲线的影响，从而得到图2的二值化图像。
30.s2：根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）。
31.s2-1：以二值化图像左上角的像素点为坐标原点建立初始坐标系，自上而下逐行从左到右遍历每一个像素点。
32.s2-2：当首次遍历到的像素点的像素值小于预设的第一阈值，将该像素点作为顶点。
33.具体地，像素值越小，表示该点颜色越深，第一阈值可以为10。
34.在实际操作中，如图2所示，可能某一行有多个像素点的像素值均小于第一阈值，这种情况则取较中间像素点作为顶点即可。
35.s2-3：以顶点为原点建立第一坐标系。
36.s2-4：根据所述第一坐标系以及二值化图像的每个像素点的像素值确认国徽边缘的取样坐标。
37.步骤s2-4的执行方法为：以第一坐标系的x轴开始逐行向下从左到右遍历每一个像素点，对于每一行，当首次出现像素值小于第一阈值的像素点时，将该像素点的坐标作为取样坐标之一存入取样库；当该行连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且上述q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c，将连续q个像素点的前一个像素点作为取样坐标之一存入取样库。对于每一行执行同样的操作。
38.原则上，每一张二值化图像的每一行都能取左、右2个取样坐标，但是对于无法采集到连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c的行，则不采集该行以下的取样坐标（比如图2的最下面9行，可能是无法获取取样坐标的）。
39.具体的，c为预设的阈值，主要目的是排除国徽中间部门的白点导致的边缘选取错误。这一方案可以剔除截图等原因导致的误差较大的像素点，提高鉴伪准确率、同时减少不必要的工作量。
40.到此，对于每张真钞样本钞票和待识别钞票，都能得到对应的取样库，取样库中的取样坐标就是国徽边缘的第一坐标系下的坐标。
41.s3：根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程。
42.s3包括：表1是实验过程中取到的某一张样本二值化图像的30个取样坐标（实际操作中，可能取上千个取样坐标，这里只是举个例子进行说明）。
[0043][0044]
表1s3-1：根据样本二值化图像的取样坐标，确认初步的抛物线方程，一个取样坐标对应一个抛物线方程，每一个抛物线方程对应一个系数p。
[0045]
s3-2：将初步的抛物线方程的多个系数p做平均，得到该样本二值化图像的的特称曲线的系数。
[0046]
具体地，表1采集了30个取样坐标，则在此能得到30个系数p。
[0047]
s3-3：对所有的样本二值化图像均执行步骤s3-1和s3-2，得到每张样本二值化图像的特称曲线的系数，再将所有样本二值化图像的特称曲线的系数的平均值作为标准特征系数，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程。
[0048]
具体地，以越南钞票为例，经过大量实验证明，越南钞票的国徽边缘的标准特征曲线方程为：。
[0049]
s4:将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。
[0050]
具体地，下表2是某一个待识别二值化图像的30个取样坐标（x,y）。
[0051][0052]
表2s4-1：将待识别二值化图像的取样坐标的横坐标x分别带入上述标准特征曲线方程，分别得到相应的y。
[0053]
s4-2:将待识别二值化图像的取样坐标的纵坐标y分别带入上述标准特征曲线方
程，分别得到相应的x。
[0054]
s4-3:将y分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的y进行对比，得到多个第一差值，同时，将x分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的x进行对比，得到多个第二差值。
[0055]
具体地，在此，取样坐标是30个，所以第一差值和第二差值的个数也均为30个。
[0056]
s4-4：若第一差值中有大于a个小于纵向误差阈值；且第二差值中大于b个小于横向误差阈值，则待识别钞票为真币。
[0057]
具体地，a、b也是预设的阈值，举个例子，比如30个第一差值中，有28个以上都小于纵向误差阈值（取3）；且30个第二差值中，有27个以上都小于横向误差阈值（取3），那么表2的这个待识别钞票是真币，但凡有一个不满足，则判定为假币。
[0058]
经过大量实验，将纵向误差阈值取3，横向误差阈值取3能得到最佳的鉴伪效果。
[0059]
本技术在使用多光谱图像检测的基础上，对其进行二次鉴伪，实现双重鉴伪技术，使得鉴伪准确率显著提高本技术在现有技术的基础上，本技术截取钞票上的国徽图像，进行图像处理后，拟合计算出国徽上半部分的特征曲线，从而对国徽部分进行二次鉴别，这一方法还能够避免不同机器的差异导致鉴伪结果错误、提高准确率。
实施例
[0060]
本实施例提供一种基于钞票国徽的鉴伪装置，该装置包括：预处理模块，用于分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像。
[0061]
取样坐标确认模块，用于根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）。
[0062]
标准曲线拟合模块，用于根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程。
[0063]
鉴伪模块，用于将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。
[0064]
本发明实施例所提供的基于钞票国徽的鉴伪装置，其实现原理及产生的技术效果和前述的基于钞票国徽的鉴伪方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例
[0065]
图5示出了本技术实施例所提供的一种电子设备的结构示意图，包括：处理器401、存储介质402和总线403，所述存储介质402存储有所述处理器401可执行的机器可读指令，当电子设备运行如实施例中的数据提取方法时，所述处理器401与所述存储介质402之间通过总线403通信，所述处理器401执行所述机器可读指令，以执行如实施例中的步骤。
[0066]
在实施例中，所述存储介质402还可以执行其它机器可读指令，以执行如实施例中其它所述的方法，关于具体执行的方法步骤和原理参见实施例的说明，在此不再详细赘述。
[0067]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，所述方法包括：s1:分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像；s2：根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）；s3：根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程；s4:将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。2.根据权利要求1所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s2包括：s2-1：以二值化图像左上角的像素点为坐标原点建立初始坐标系，自上而下逐行从左到右遍历每一个像素点；s2-2：当首次遍历到的像素点的像素值小于预设的第一阈值，将该像素点作为顶点；s2-3：以顶点为原点建立第一坐标系；s2-4：根据所述第一坐标系以及二值化图像的每个像素点的像素值确认国徽边缘的取样坐标。3.根据权利要求2所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s2-4包括：以第一坐标系的x轴开始逐行向下从左到右遍历每一个像素点，对于每一行，当首次出现像素值小于第一阈值的像素点时，将该像素点的坐标作为取样坐标之一存入取样库；当该行连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且所述q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c，将连续q个像素点的前一个像素点作为取样坐标之一存入取样库。4.根据权利要求3所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s2-4还包括：对于无法采集到连续q个像素点的像素值均大于等于第一阈值、且所述q个像素点的取样坐标的横坐标均大于c的行，则不采集该行以下的取样坐标。5.根据权利要求4所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s3包括：s3-1：根据样本二值化图像的取样坐标，确认初步的抛物线方程，一个取样坐标对应一个抛物线方程，每一个抛物线方程对应一个系数p；s3-2：将初步的抛物线方程的多个系数p做平均，得到该样本二值化图像的的特称曲线的系数；s3-3：对所有的样本二值化图像均执行步骤s3-1和s3-2，得到每张样本二值化图像的特称曲线的系数，再将所有样本二值化图像的特称曲线的系数的平均值作为标准特征系数，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程。6.根据权利要求5所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s4包括：s4-1：将待识别二值化图像的取样坐标的横坐标x分别带入上述标准特征曲线方程，分别得到相应的y；s4-2:将待识别二值化图像的取样坐标的纵坐标y分别带入上述标准特征曲线方程，分别得到相应的x；s4-3:将y分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的y进行对比，得到多个第一差值，同时，将x分别与对应的待识别二值化图像的取样坐标的x进行对比，得到多个第二差
值；s4-4：若第一差值中有大于a个小于纵向误差阈值；且第二差值中大于b个小于横向误差阈值，则待识别钞票为真币。7.根据权利要求6所述的基于钞票国徽的鉴伪方法，其特征在于，步骤s1包括：s1-1：分别计算初始采集的真钞样本钞票和待识别钞票的倾斜角度，根据所述倾斜角度对真钞样本钞票和待识别钞票进行旋转矫正，得到各自的矫正钞票图像；s1-2：根据预设的矩形区域的坐标，在矫正钞票图像中粗略截取以得到粗切割图像；对所述粗切割图像再次进行切割，得到细切割图像，其中，所述细切割图像用于体现国徽上半部分曲线的形状；s1-3：将上述细切割图像进行二值化、去噪，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像。8.一种基于钞票国徽的鉴伪装置，其特征在于，所述鉴伪装置包括：预处理模块，用于分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像，其中，二值化图像包括：待识别二值化图像和多个样本二值化图像；取样坐标确认模块，用于根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）；标准曲线拟合模块，用于根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程；鉴伪模块，用于将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币，反之则为假币，其中，上述预设的误差阈值包括横向误差阈值和纵向误差阈值。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至7中任一项所述基于钞票国徽的鉴伪方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种基于钞票国徽的鉴伪方法、装置和电子设备；上述方法包括：分别对待识别钞票和多个真钞样本钞票进行预处理，得到二值化图像；根据所述二值化图像中的像素点的原始坐标及像素值确认顶点，并根据以所述顶点为原点的第一坐标系重新确认国徽边缘的取样坐标（x,y）；根据样本二值化图像的取样坐标，拟合得到国徽边缘的标准特征曲线方程；将待识别二值化图像的取样坐标代入所述标准特征曲线方程，若误差小于预设的误差阈值，则判定上述待识别钞票为真币。本申请截取钞票上的国徽图像，进行图像处理后，拟合计算出国徽上半部分的特征曲线，从而对国徽部分进行二次鉴别以提高准确率。率。率。


技术研发人员：郗珊 江浩然 刘贯伟 张振彬 冯辉 黄伟
受保护的技术使用者：恒银金融科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/7/25